level in biology生物學階層the hierarchy of biological organization[]
生物學Level | 定義 | 抗癌藥 | MoA和MOA | subject科目 | genetics遺傳學(基因學) | 演化證據 |
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biosphere生物圈 | 地景或海景landscape or seascape的集合 | 生態學 | ||||
landscape or seascape地景或海景 | 生態系ecosystem形成的集合 | 生態學 | ||||
ecosystem生態系(=community+environment) | 由群集和他所生活的環境所構成的集合 | 生態學 | 生態學演化證據 | |||
community群集 | 由一群不同種生物的族群所構成的集合 | 生態學 | 生態學演化證據 | |||
population族群 | 由一群同種生物所構成的集合 |
生態學 族群演化學 現代演化綜論 |
族群演化證據 | |||
organism生物organismal level(個體層次) | 是指任何以「單一實體」運作的有機生命系統 ,或在自然界中具有生命能表現生命現象(代謝、生長、發育、感應、運動、生殖)的個體。 | chemotherapy、immunotherapy | Mode of action作用模式MoA | 生理學、解剖學 |
表基因遺傳學(超基因遺傳學) |
個體演化證據:族群演化的演化是定義在族群 |
(器官)系統(organ) system | 由器官所構成的系統 | chemotherapy、immunotherapy | Mode of action作用模式MoA | 生理學、解剖學 | 器官演化證據(化石) | |
organ器官和Visceral organs內臟 | 不同的組織分工合作形成器官。 | chemotherapy、immunotherapy | Mode of action作用模式MoA | 生理學、解剖學 | 器官演化證據(化石) | |
tissue組織 | 它由許多屬於同一器官的形態相似的細胞以及細胞外基質組成,並且具有一定功能。研究組織的學科是組織學,研究其病態的學科是組織病理學。 | chemotherapy、immunotherapy | Mode of action作用模式MoA | 生理學、解剖學 | 組織演化證據(化石) | |
cell細胞(cellular level) | 舊稱䏭,是生物體結構和功能的基本單位。它是除了病毒之外全部有完整生命力的生物的最小單位,也經常被稱為生命的積木(病毒僅由DNA/RNA組成,並由蛋白質和脂肪包裹其外)。 | chemotherapy、cellular immunotherapy | Mode of action作用模式MoA | 生理學、解剖學、細胞生理學、細胞解剖學 | 細胞演化證據(化石) | |
organelle胞器 | 是細胞質基質內具有一定形態、結構及化學成分,且能執行特定生理功能的亞細胞單位 | chemotherapy、immunotherapy | 胞器演化證據(化石) | |||
biochemical level(生化層次) | chemotherapy、molecular immunotherapy、targeted therapy: antibody-chemotherapeutic conjugates | mechanism of action作用機轉MOA | Biochemistry生物化學BC | 代謝路徑演化證據 | ||
molecular level(分子層次) | 分子生物學 | 分子遺傳學(分子基因學) | 分子演化證據 | |||
量子生物學 | 量子生物學 |
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生物化學四大分子[]
主條目:生物化學
生物學目錄[]
1.生物學階層:form fit function
2.細胞與胞器
糖解作用/糖酵解+pyruvate dehydrogenation(丙酮酸氧化作用)+TCA cycle+ETC
幾乎所有的生物都有糖解作用(所以人類的生化學和生藥學都會學到代謝地圖),此為演化的證據之一
量子生物學[]
嗅覺[]
- 理論:ligand和receptor結合除了和化學的shape theory有關,也和量子物理的振動(2017)有關。:物理雙月刊我們聞到千奇百怪的氣味,竟然與量子力學有關?林秀豪教授主講
- 醫學課堂有教的receptor theories 只考慮到受體與分子之間的立體形狀加上電位的互補。(ex. 三隻負電腳配上三個正電動...之類)還沒有考慮到量子震盪之類的因素。(2018)molecules 與receptors之間,如果只是passive approaches, 那麼 theorical affinity rate 會不會低估,比 actual rate小的問題,分子與受體之間或許存在主動接近機制。(李嗣涔前校長的書中也有提到抗體和抗原的主動接近。)
- 素酶的反應機制也同理,單純考慮形狀的配位在模擬上成功率很低,所以並不是只有靠形狀決定。但他們考慮了化學鍵之間的振動(古典物理)後,成功率也只有10%,感覺就是缺少了什麼。
- 秀豪老師的理論算是挑戰生物界的判斷,之前統計力學二的時候他有介紹過。
- 觀念大致上如下:
- 1.氣體分子的形狀很相似,但味道可能完全不同,比如H2O和H2S,這代表要判斷味道應該不是透過簡單的形狀,而是更細微的變化
- 2.氣體分子的震動就算形狀類似,也會有不同的特徵頻率
- 3.odorant氣味分子可以用開關的想法去理解,這個時候你的物理系統就是開跟關兩種state,這類似我們學過的電子的「自旋」(up and down)
- 4.可以從這些假設出發去計算接收訊號需要的時間尺度跟反應
- 5.原始講義在這Quantum Models for Biological SystemsHsiu-Hau Lin(October 30, 2015)
- 氣味分子和接受器的結合若解得開,細胞膜受體就解得開,那麼B肝、愛滋病和流感便不再威脅人類,是諾貝爾獎等級的重大醫學進展。
解開生命之謎:運用量子生物學,揭開生命起源與真相的前衛科學Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology[]
解開生命之謎:運用量子生物學,揭開生命起源與真相的前衛科學Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology
薛丁格生命物理學講義:生命是什麼?[]
五月 16, 2016薛丁格生命物理學講義:生命是什麼?BY GENE ONLINE ON
皇帝新腦(The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds and The Laws of Physics) BY 曾經幫霍金做運算的數學家之一-羅傑·潘洛斯爵士(Sir Roger Penrose)[]
以前的物理學家都認為大腦是以古典物理學(絕對因果命定論)運作,數學家潘羅斯認為是以超越物理的層級運作,他的理論受到批評,但是在別的物理學家支援以後,竟然還真的在2014年證實是量子力學階層。
《皇帝新腦》(英語:The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds and The Laws of Physics),曾經幫霍金做運算的數學家之一-羅傑·潘洛斯爵士(Sir Roger Penrose)所做,他認為"意識"是一種無法以物理解釋的東西,在他的人工智慧科普書籍皇帝新腦中闡述他的理論。
在該書中,潘洛斯和Hameroff認為意識是微管中量子重力效應的結果。該過程被他們稱為Orch-OR(orchestrated objective reduction,暫譯:諧客觀化歸)。此後,在《物理評論E》上,Max Tegmark發文 [3] 指出,微管中神經元激發和興奮的時間尺度以最少10,000,000,000倍的因子慢於量子去相干時間。Tegmark的論文受到了廣泛接受,有文章[4]如此總結:「沒有捲入這場爭鬥的物理學家們--比如IBM的Jone A. Smolin--認為文中的計算解決了長久以來的懷疑。『我們擁有的並不是一顆接近絕對零值的大腦。從合理性上來講人類大腦不可能以量子方式進化』」。Tegmark的論文被潘洛斯-Hameroff的批評者們廣泛引用。
皇帝新腦內容針對批評的修正[]
作為對Tegmark的回應,物理學家Scott Hagan, Jack Tuszynski和Hameroff也在《物理評論E》上發文[5],聲稱Tegmark檢驗的並不是Orch-OR模型,而是他自己構造的模型:Tegmark的計算中涉及的量子疊加態(the superpositions of quanta)以24奈米分隔,而非Orch-OR所要求的小的多的分隔。按照Orch-OR規定的量子疊加態進行運算之後,Hameroff的團隊宣布新的量子去相干所需的時間尺度要比Tegmark的結果大7個級數。但這個結果依然比所需的時間少了25毫秒--如果想要使量子過程如同Orch-OR所描述的那樣,能夠和40赫茲的伽瑪同步產生關聯的話。為了彌補這一環節,Hameroff等人做了一系列假設和提議。首先他們假設微管內部可以在液態和凝膠態之間互相轉換。在凝膠狀態下,他們進一步假設水的電雙級會沿著微管外圍的微管蛋白同向排列。Hameroff認為這種有序排列的水將會屏蔽微管蛋白中任何量子去相干過程。每個微管蛋白還會從微管中延伸出一條帶負電荷的「尾巴」,從而可以吸引帶正電荷的離子。這可以進一步屏蔽量子去相干的過程。除此之外,還有推測認為微管可在生物能的驅使下進入相干態。
最終,有建議認為微管的構造或許適用於量子糾錯(quantum error correction),一種可將量子相干性和環境交互能力結合起來的手段。在最近的十年裡,一些同情潘洛斯的研究者提出了若干適用於微管量子過程的替代方案。這些方案認為微管蛋白的「尾巴」可以和微管相關的蛋白質(motor proteins和presynaptic scaffold proteins)發生作用。這些提議的優勢在於可在Tegmark的量子去相干時間尺度內發生。
2014年1月,Hameroff和潘洛斯宣布,日本物質・材料研究機構的Anirban Bandyopadhyay所發現的微管中的量子振盪[8] 證實了Orch-OR假說。[9] 這個理論的修訂更正版伴隨著批評和辯論發表在《Physics of Life Reviews》。[10]
[維基百科皇帝新腦]
結論[]
託夢的故事是真的啦!
數理生物學[]
維基百科數理生物學mathematical and theoretical biology,又稱數學生物學mathematical biology或生物數學biomathematics
有爭議的領域[]
相關網站[]
瘟疫:[]
Mathematical Induction、MI、ID:
1.START(The initial or base case):The faucet is clean.
2.CONTINUATION(The induction step, inductive step, or step case):I sterilize faucet after using it.
The result is the faucet will clean forever.
數學歸納法(Mathematical Induction、MI、ID):
1.有開始(第一步-起始步驟):我有一個乾淨的水龍頭。
2.有持續(第二步-推遞步驟):使用完之後以酒精消毒。
得證可以無限持續:水龍頭將永遠乾淨。